Attīstoties ķīmiskajai rūpniecībai un plaši izmantojot ķīmiskās vielas, pa dažādiem kanāliem vidē nonāk liels skaits ķīmisko sintētisko organisko savienojumu. Dažus no šiem savienojumiem mikroorganismi var ātri noārdīt ūdenī vai augsnē.
Tomēr ir arī daudzi savienojumi, kuru ķīmiskās struktūras un īpašības atšķiras no dabiskajām organiskajām vielām. Pašlaik nav atrasta neviena mikrobu sistēma, kas varētu efektīvi sadalīt šādus savienojumus. Rezultātā šādiem savienojumiem ir tādas īpašības, ka mikroorganismi tos ir grūti noārdīt, izraisot šo savienojumu pastāvēšanu un uzkrāšanos vidē ilgu laiku. Dažas no tām ir ļoti toksiskas, un tām var būt "trīs apdraudējuma" ietekme, kas apdraud cilvēku veselību.
-Aktivators-
Sintētiskā mazgāšanas līdzekļa pamatkomponents ir virsmaktīvā viela, un tā molekulāro struktūru raksturo asimetrija. Visu virsmaktīvās vielas molekulu var iedalīt divās daļās: viena ir nepolāra grupa, kas ir lipofīla (lipofīla), saukta arī par hidrofobu grupu (C hidrofobā grupa) vai lipofīlo grupu: pārējās divas ir hidrofilas polāras grupas, sauktas hidrofilās grupas (hidrofobā grupa).
Tāpēc virsmaktīvās vielas molekulām ir amfifilas īpašības. Sadzīves notekūdeņi un rūpnieciskie notekūdeņi, kuros izmanto virsmaktīvās vielas, satur lielu daudzumu virsmaktīvo vielu. Piemēram, veļas pulvera aktīvā sastāvdaļa ir dodecilsulfonāts, kas ir tipiska virsmaktīvā viela. Tā hidrofilā grupa ir -OS03, un tās hidrofobā grupa ir ogļūdeņraža ķēde, kas satur benzola gredzenu.
Virsmaktīvās vielas parasti iedala vairākos veidos atbilstoši virsmaktīvās vielas molekulas ķīmiskajai struktūrai. Tā kā virsmaktīvās vielas hidrofilā grupa parasti satur tikai oglekli un ūdeņradi, lipofilitātes atšķirība nav īpaši acīmredzama. Tomēr hidrofilās grupas dažādās virsmaktīvo vielu molekulās var būt ļoti dažādas, tāpēc cilvēki vienmēr klasificē virsmaktīvo vielu veidus pēc virsmaktīvās vielas molekulās esošo hidrofilo grupu struktūras un īpašībām.
Atbilstoši to jonu tipam tās var iedalīt jonu virsmaktīvās un nejonu virsmaktīvās vielās, un jonu virsmaktīvās vielas var iedalīt anjonu virsmaktīvās vielās, katjonu virsmaktīvās vielās, amfoteriskās virsmaktīvās vielās utt. atbilstoši ūdenī radīto virsmaktīvo vielu jonu veidam. Turklāt ir dažas īpašas virsmaktīvās vielas.
Pēdējos gados manas valsts mazgāšanas līdzekļu rūpniecība ir strauji attīstījusies, un tās ražošanas apjoms katru gadu ir palielinājies. Ir divu veidu virsmaktīvās vielas: 1, 2-aminobenzolsulfonāts, ko parasti sauc par cieto mazgāšanas līdzekli (saīsināti ABS), satur fosforu un viegli veido daudz putu, jo tā pamatnei ir daudz ķēžu un 4 oglekli. atomi, tā ir grūti bioloģiski noārdāma organiskā viela.
Parasti izmantoja pirms 1960. gadiem: lineārais 2-aminobenzola sulfonāts, ko parasti sauc par mīkstu mazgāšanas līdzekli (saīsināti LAS), pieder pie bioloģiski noārdāmām organiskām vielām, aizstāja ABS, putas ir ievērojami samazinātas, bet joprojām satur fosforu. Fosfors ir viens no galvenajiem elementiem, kas izraisa ūdenstilpju eitrofikāciju.
No virsmaktīvām vielām, kuras manā valstī pašlaik izmanto vairāk, anjonu virsmaktīvās vielas (galvenokārt lineārais 2-aminobenzolsulfonāts LAS) veido 70% no kopējā daudzuma, nejonu virsmaktīvās vielas veido 20% no kopējā daudzuma, un citas veido 10%.
LAS ir grūti bioloģiski noārdāma viela. Tā plaša izmantošana neizbēgami rada ūdens vides piesārņojumu. Manas valsts vides standartos tas ir minēts kā otrās šķiras piesārņotājs.
Virsmaktīvās vielas (CLAS) notekūdeņos pastāv divos veidos: izkliedētā stāvoklī un adsorbcijas veidā uz koloidālo daļiņu virsmas. Anjonu virsmaktīvo vielu funkcija ir kavēt un iznīcināt mikroorganismus, kā arī kavēt citu toksisku vielu noārdīšanos. Tajā pašā laikā virsmaktīvo vielu putošana ūdenī samazinās reoksigenācijas ātrumu un ūdens oksigenācijas pakāpi, izraisot ūdens kvalitātes pasliktināšanos. Ja tas bez attīrīšanas tiek novadīts tieši ūdenstilpē, tas izraisīs eitrofikācijas problēmas ezeros, upēs un citās ūdenstilpēs: LZA var emulģēt citus piesārņotājus ūdenstilpē, palielināt piesārņojošo vielu koncentrāciju, kā arī palielināt citu piesārņojošo vielu toksicitāti, radot netiešu piesārņojumu.
Sintētiskie mazgāšanas līdzekļi tiek plaši izmantoti ne tikai ikdienas ģimenes dzīvē, bet arī tekstilšķiedru rūpniecībā, papīra ražošanā, ādas rūpniecībā un pārtikas rūpniecībā.
- plastifikators-
Kopš 1868. gadā Hyatt izmantoja smadzenes kā plastifikatoru celulozes nitrātam, plastifikatori ir strauji attīstījušies. Tam ir vislielākā izlaide un patēriņš starp visām gumijas un plastmasas apstrādes piedevām, un tam ir visvairāk šķirņu.
Plastifikatoru ražošana manā valstī sākās{0}}s vidū, taču izstrādes ātrums bija salīdzinoši lēns. Kopš 90. gadiem tas ir strauji attīstījies. 2023. gadā visās provincēs, autonomajos reģionos un pašvaldībās, izņemot Tibetu, ir vairāk nekā 300 lielāko plastifikatoru ražotāju. Tiek lēsts, ka gada ražošanas jauda sasniedz 2 miljonus tonnu, un ir desmitiem lielu uzņēmumu, kuru gada ražošanas jauda pārsniedz 10,{6}} tonnas.
Šobrīd plastifikatoru šķirnes mēdz būt pilnīgas. Plastifikatorus pēc to ķīmiskās struktūras var iedalīt ftalātos, citos benzoātos, alifātiskās divbāziskās skābes esteros, fosfātu esteros, epoksīdos, benzola poliskābju esteros, naftas etiķī, hlorētā parafīnā un poliestera plastifikatoros.
Liesmu slāpējošie plastifikatori ietver hlorēto parafīnu, sašķidrināto parafīnu un fosfātu plastifikatorus, pret laikapstākļiem un gaismu izturīgiem plastifikatoriem pieder epoksīda sojas eļļa, epoksīda kokvilnas sēklu eļļa, epoksīda linsēklu eļļa, epoksīda fermenti un citi epoksīda plastifikatori, piesārņojuma izturīgie plastifikatori ietver BBP. izturīgi plastifikatori ietver poliestera plastifikatorus, netoksiskus plastifikatorus ietver tributilbutilacetātu utt., aukstumizturīgie plastifikatori ietver DOS DOA DOG ED3 utt. Turklāt ir izolācijas, pārtikas un farmaceitiskās kvalitātes DOP.
Mūsdienās parasti tiek izmantoti 30 līdz 40 plastifikatori. Vairāki izplatīti plastifikatori ir parādīti attēlā zemāk.
Plastifikatori galvenokārt ir etiķskābes savienojumi, kas ir sintētisko plastmasu galvenās sastāvdaļas. Tie ir grūti bioloģiski noārdāmi savienojumi un ir arī toksiski piesārņotāji. Rūpnieciskie notekūdeņi dabiskajā vidē ienes etiķskābes plastifikatorus. Pēc tam, kad tie nonāk cilvēka organismā caur barības ķēdi, tie var izraisīt toksisku nefrītu un tiem ir inhibējoša un anestēzijas iedarbība uz centrālo nervu sistēmu.
- sintētiskie pesticīdi -
Pašlaik pasaulē tiek ražoti un izmantoti vairāk nekā 1,000 sintētisko pesticīdu veidi. Ķīmisko pesticīdu izlaide pasaulē (aktīvo sastāvdaļu izteiksmē) ir aptuveni 2 miljoni tonnu, galvenokārt hlororganiskais, fosfororganiskais un karbamāts, no kuriem 800,000 tonnas (40%) ir herbicīdus, 700,{7 }} tonnas (35%), fungicīdi ir 400, 000 tonnas (20%) un citi ir aptuveni 100,{13}} tonnas. Nepārtraukti pieaugot vides aizsardzības centieniem attīstītajās valstīs, pesticīdu ražošana ir pakāpeniski pārgājusi uz jaunattīstības valstīm, un arī manā valstī pesticīdu ražošana ir turpinājusi palielināties, un pašreizējā gada produkcija ir sasniegusi vairāk nekā 200,000 tonnas.
Hlororganiskie pesticīdi (OCP) ir toksisku, grūti noārdāmu organisko vielu klase ar stabilām ķīmiskajām īpašībām. Tie parasti šķīst taukos, lipīdos vai organiskos šķīdinātājos. To relatīvā molekulmasa parasti ir 300–400, ieskaitot agrākos un visplašāk izmantotos insekticīdus DDT un heksahlorbenzolu (CHCH), kā arī lindānu, DDT, hlordānu, heptahloru, aldrīnu, dieldrīnu utt.
Lai gan hlororganisko pesticīdu ķīmiskās struktūras un toksicitāte atšķiras, to fizikālās un ķīmiskās īpašības būtībā ir līdzīgas, piemēram, zema gaistamība, stabilas ķīmiskās īpašības, grūti sadalāmi un ilgs atlikuma periods.
DDT, aldrīns, hlordāns, dieldrīns, endrīns, mirekss un toksafēns ir iekļauti Stokholmas konvencijas noturīgo organisko piesārņotāju sarakstā. HCH ir viens no 129 prioritāri kontrolētajiem piesārņotājiem, ko noteikusi ASV PA.
Hlororganiskajiem pesticīdiem ir zema šķīdība ūdenī, un pēc nonākšanas vidē tos adsorbē augsnes daļiņas, un aiztures periods var būt pat vairāki gadi. Turklāt ūdens organismiem vidē ir spēcīga spēja bagātināt hlororganiskos pesticīdus. Pēc iekļūšanas cilvēka organismā caur barības ķēdi hlororganiskie pesticīdi var uzkrāties audos, piemēram, aknās, nierēs un sirdī.
Tā kā hlororganiskie pesticīdi ir ārkārtīgi toksiski un grūti sadalāmi, tie turpinās uzkrāties dabā un izraisīt sekundāru piesārņojumu. Tāpēc mana valsts ir aizliegusi to ražošanu un izmantošanu kopš 1970. gadiem.
Tagad plaši izmantotie fosfororganiskie pesticīdi tika izstrādāti, lai aizstātu hlororganiskos pesticīdus. Organofosforu pesticīdi veido vairāk nekā 80% no kopējā pesticīdu daudzuma, tostarp trihlorfons, dimetoāts, dihlorvoss, metilparations, malations un parations utt., ar relatīvo molekulmasu 275–375, kas ir grūti bioloģiski noārdāms. organisko vielu.
Fosfororganisko pesticīdu šķīdības ūdenī logaritmiskā vērtība ir 1–2 mg/l. Šāda veida savienojumi ir vieglāk noārdāmi nekā hlororganiskie pesticīdi, tāpēc tā aiztures laiks vidē ir īsāks. Pateicoties labajai šķīdībai ūdenī, nogulšņu adsorbcijas un bioakumulācijas process ir mazāk nozīmīgs, taču tā ir ļoti toksiska viela, un tās toksicitātes mehānisms ir inhibēt organismu holīnesterāzes enzīmu.
- Sintētiskā krāsviela -
Krāsvielas attiecas uz organiskām vielām, kas var krāsot šķiedras un citus materiālus, un tās iedala divās kategorijās: dabiskās un sintētiskās.
Dabiskās krāsvielas iedala augu krāsās, piemēram, alizarīns utt.: dzīvnieku krāsvielas, piemēram, triholoma. Sintētiskās krāsvielas, kas pazīstamas arī kā mākslīgās krāsvielas, galvenokārt tiek destilētas no akmeņogļu darvas (vai apstrādātas ar naftu) un apstrādātas ar ķīmisku apstrādi, ko parasti sauc par "akmeņogļu darvas krāsvielām". Tā kā sintētiskās krāsvielas sākotnējās izstrādes stadijās galvenokārt tika izgatavotas no fenilzarām kā izejvielām, tās dažreiz sauc par "anilīna krāsām".
Salīdzinot ar dabīgajām krāsvielām, sintētiskajām krāsvielām ir spilgtas krāsas, mazgājamība un izturība. Ceturtkārt, tos var ražot masveidā. Tos plaši izmanto tādās nozarēs kā tekstilizstrādājumi, drukāšana un krāsošana, papīra ražošana, medicīna un pārtika.
Krāsvielas pēc to ķīmiskās struktūras iedala azo krāsās, tiešajās krāsās, dispersās krāsās un sēra krāsās. Starp tiem visplašāk tiek izmantotas azo krāsvielas daudzuma vai daudzuma ziņā. Azokrāsvielu molekulu struktūra satur benzola gredzenus un "-N=N-" saites, un molekulārā struktūra ir samērā stabila. Azo krāsvielu ražošanas procesā novadītajiem notekūdeņiem ir augsta organisko vielu koncentrācija un krāsainība, un tie pēc novadīšanas vidē ir grūti dabiski noārdīties. Bieži vien krāsvielu rūpnīcas dēļ tiek piesārņoti upes vai divu ciematu gruntsūdeņi, un tam ir "izraisošā" ietekme. Tas nav viegli noārdīties pat tad, ja tas ilgstoši paliek vidē, kas ir ārkārtīgi kaitīgs cilvēka veselībai.
Pašlaik dažādās pasaules valstīs tiek izmantotas galvenokārt sintētiskās krāsvielas, kuru aptuvenā gada produkcija ir aptuveni 800,{1}} tonnas, un krāsvielu daudzveidība un daudzums joprojām pieaug. Krāsvielu rūpniecība ir svarīga smalkās ķīmiskās rūpniecības nozare. Daudzās nozarēs tiek izmantotas dažādas krāsvielas, piemēram, tekstilizstrādājumi, apdruka un krāsošana, papīra ražošana, pārtikas rūpniecība u.c., kas vidē izvada lielu daudzumu notekūdeņu, kas satur dažādas sintētiskās krāsvielas.
Sintētisko krāsvielu galvenās īpašības ir sarežģīts sastāvs, augsta koncentrācija, augsta krāsainība, grūti noārdāmas un slikta bionoārdīšanās spēja. Ja tie tiek novadīti, tas radīs nopietnu apkārtējo ūdenstilpņu piesārņojumu. Ievērojams skaits sintētisko krāsvielu ir grūti bioloģiski noārdāmas, un ir pierādīts, ka dažas ir toksiskas cilvēkiem. Lielās koncentrācijās gandrīz visām krāsvielām ir inhibējoša iedarbība uz organismiem, un katjonu krāsvielām ir arī inhibējoša iedarbība uz mikroorganismiem zemās koncentrācijās.